CN104480591A - 咖啡炭纤维及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种咖啡炭纤维及其制备方法，咖啡炭纤维包括10-40wt％的白色咖啡炭涤纶短纤、30-45wt％的腈纶短纤以及余量的粘胶。并且在咖啡炭纤维的制备上，首先制备白色咖啡炭涤纶长丝，接着将白色咖啡炭涤纶长丝切断成预定长度的白色咖啡炭涤纶短纤，并且与腈纶短纤和粘胶进行混合，然后依序通过开清工序、梳棉工序、精梳工序、并条工序、粗纱工序以及细纱工序，获得咖啡炭纤维。此咖啡炭纤维适于根据市场需求进行染色，并且具有强吸附除臭和强吸湿发热等特性，从而解决了染色难度高以及除臭和吸湿发热效能不佳等问题。

Description

咖啡炭纤维及其制备方法

技术领域

本申请涉及纺织技术领域，具体涉及一种咖啡炭纤维及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展以及文明的进步，服装也由原来单纯的遮身保暖功能，通过融合时尚和文化等元素不断的进行改进，如今，又加入环保和绿色的概念。人们在选择一款服装的时候往往是靠第一眼的感觉，如此就要求纤维原料有更大的加工空间，能够适应不同场合的需求。

但是，由于普通咖啡炭纤维因为具有棕色的颜色而使得染整工艺的加工空间变小，大大限制了咖啡炭纤维的市场应用。此外，现有的纤维织物，例如棉纤维或化学纤维等，通常只能吸汗但不透气，而容易产生闷热感，并且不易积蓄热能，从而无法同时符合吸湿保温的需求。

发明内容

本申请所要解决的技术问题在于提供一种咖啡炭纤维及其制备方法，通过白色咖啡炭涤纶短纤、腈纶短纤以及粘胶的组成，进而让咖啡炭纤维适于染成不同的色彩，并且具有吸湿保温的功效，从而解决了普通咖啡炭纤维不利于染色而限缩应用层面的问题，以及一般纤维织物无法兼具吸湿和保温功效的问题。

为了解决上述问题，本申请揭示了一种咖啡炭纤维，包括10-40wt％的白色咖啡炭涤纶短纤、30-45wt％的腈纶短纤以及余量的粘胶，其中白色咖啡炭涤纶短纤、腈纶短纤以及粘胶的总量为100wt％。

进一步地，在上述的咖啡炭纤维中，腈纶短纤和粘胶的含量相等。

进一步地，在上述的咖啡炭纤维中，所述白色咖啡炭涤纶短纤占10wt％、所述腈纶短纤占45wt％以及所述粘胶占45wt％。

进一步地，在上述的咖啡炭纤维中，所述白色咖啡炭涤纶短纤占40wt％、所述腈纶短纤占30wt％以及所述粘胶占30wt％。

进一步地，在上述的咖啡炭纤维中，所述白色咖啡炭涤纶短纤占20wt％、所述腈纶短纤占40wt％以及所述粘胶占40wt％。

进一步地，上述的咖啡炭纤维的纤度为0.5-3.0dtex。

进一步地，上述的咖啡炭纤维的纤度为1.5dtex。

进一步地，上述咖啡炭纤维的截面为中空结构或十字形结构。

本申请并揭示了一种咖啡炭纤维的制备方法，包括：制备白色咖啡炭涤纶长丝，包括下列步骤：混合白色咖啡炭母粒和PET切片，其中白色咖啡炭母粒的添加量为10-50wt％，接着，依序进行干燥、熔融以及纺丝操作，获得白色咖啡炭涤纶长丝；将白色咖啡炭涤纶长丝切断成预定长度的白色咖啡炭涤纶短纤，并且与腈纶短纤和粘胶进行混合，其中白色咖啡炭涤纶短纤占10-40wt％、腈纶短纤占30-45wt％以及余量的粘胶，且白色咖啡炭涤纶短纤、腈纶短纤以及粘胶的总量为100wt％；以及将白色咖啡炭涤纶短纤、腈纶短纤和粘胶的混合物依序通过开清工序、梳棉工序、精梳工序、并条工序、粗纱工序以及细纱工序，获得咖啡炭纤维。

进一步地，上述的咖啡炭纤维的制备方法，在将预定长度的白色咖啡炭涤纶短纤、腈纶短纤和粘胶进行混合的操作中，腈纶短纤和粘胶的含量相等。

与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果：

本申请的咖啡炭纤维具有强吸附除臭和吸湿发热功能，可广泛用于服装尤其是内衣和家纺用等领域或者是家具领域等。可以在传统的染色和后整理工艺下进行加工，获得具有更多色泽的织物产品，咖啡炭纤维可通过调节白色咖啡炭涤纶短纤/粘胶/腈纶短纤的比例来调节纤维的功能效应。此咖啡炭纤维具有除臭抑菌效果，能高效吸附各种异味，达到清新空气的效果。并且，咖啡炭纤维在炭化过程中可以产生大量的矿物质，这些矿物质可以作用于外界和人提所发射的红外线并使之转化为热能，使得纤维具有升温保暖功能。此外，粘胶/腈纶短纤的组合使得咖啡炭纤维的吸湿性大大增加，吸收的气态水转化为液态水，这个过程将会释放热量，从而达到吸湿发热的功能。在炭化造粒过程采用低能耗技术，CO2产生总量减少，回收利用的咖啡渣减少了环境污染。

基于上述，本申请的咖啡炭纤维具有以下特点：

(1)颜色呈白色，增加了纤维的染色和后整理加工窗口，可以根据市场需求开发合适的颜色。

(2)可以通过调节粘胶/腈纶短纤的含量和比例来调控咖啡炭纤维的吸湿发热性能，提高织物的穿着舒适性和保暖性。

(3)具有除臭效果，根据需求可设计成纤维横截面为十字形结构或中空结构，增大咖啡炭纤维的比表面积，增强咖啡炭纤维的吸附功能，达到清新空气的目的。

(4)具有抑菌功能，创造卫生、健康的环境。

(5)能高效发射和吸收远红外线，具有较好的升温保暖效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1和图2分别是本申请实施例的咖啡炭纤维的截面示意图；

图3是本申请实施例的咖啡炭纤维制备方法流程图。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”、“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者系统中还存在另外的相同要素。

实施例描述

请参照图1和图2，本申请实施例所揭露的咖啡炭纤维10的截面形态可以是但并不局限于中空结构或十字型结构。此咖啡炭纤维10的组成材料包括白色咖啡炭涤纶短纤、腈纶短纤以及粘胶，其中咖啡炭纤维10可以是由白色咖啡炭涤纶短纤、腈纶短纤以及粘胶所组成或者是包含了其他成分。在本实施例中，是以咖啡炭纤维10由白色咖啡炭涤纶短纤、腈纶短纤以及粘胶所组成作为举例说明，但并不以此为限。

因此，在咖啡炭纤维10中，白色咖啡炭涤纶短纤、腈纶短纤以及粘胶的总量为100wt％，其中白色咖啡炭涤纶短纤占10-40wt％，腈纶短纤占30-45wt％，而其余量由粘胶补足。此外，在本申请的较佳实施例中，腈纶短纤和粘胶的含量相等，例如，在咖啡炭纤维10中，白色咖啡炭涤纶短纤占10wt％、腈纶短纤占45wt％以及粘胶占45wt％；或者是白色咖啡炭涤纶短纤占40wt％、腈纶短纤占30wt％以及粘胶占30wt％；又或者是，白色咖啡炭涤纶短纤占20wt％、腈纶短纤占40wt％以及粘胶占40wt％等。

并且，制备而成的咖啡炭纤维的纤度介于0.5-3.0dtex，例如1.5dtex，因此可以应用在服装以及家具等不同领域上。同时，在外观颜色上呈现白色，从而增加织物的染色范围，而可以根据不同需求染成不同的颜色。

以下通过一实施例说明本申请咖啡炭纤维的制备方法。如图3所示，本申请实施例所揭露的咖啡炭纤维的制备方法包括以下步骤：

步骤S101，制备白色咖啡炭涤纶长丝：混合白色咖啡炭母粒和PET切片，依序进行干燥、熔融以及纺丝操作，获得白色咖啡炭涤纶长丝；

步骤S102，将白色咖啡炭涤纶长丝切断成预定长度的白色咖啡炭涤纶短纤，并且与腈纶短纤和粘胶进行混合；以及

步骤S103，将白色咖啡炭涤纶短纤、腈纶短纤和粘胶的混合物依序通过开清工序、梳棉工序、精梳工序、并条工序、粗纱工序以及细纱工序，获得咖啡炭纤维。

首先，在制备白色咖啡炭涤纶长丝的步骤中，首先，混合白色咖啡炭母粒和PET切片，其中白色咖啡炭母粒的添加量为10-50wt％。此白色咖啡炭母粒是将具有其他颜色的咖啡炭母粒通过漂白技术后，所获得的外观颜色呈白色的咖啡炭母粒。接着，根据不同需求，可选择性的根据白色咖啡炭母粒和PET切片的粒径大小进行筛选，以便于获得粒径大小符合需求的白色咖啡炭母粒和PET切片，然后通过沸腾床进行干燥操作，例如在大约170℃的温度下干燥。之后，通过料斗将干燥的白色咖啡炭母粒和PET切片的混合物通过粒斗送入螺杆挤压机中进行熔融操作。在熔融操作中，使PET切片受到高温作用而熔融，同时保证上述混合物经熔融操作后所产生熔体的均匀性。然后，通过螺杆作动，将熔体推向熔体分配管的方向流动。接着，通过熔体分配管将熔体均匀的分配至纺丝箱体中进行纺丝操作，以便于保证纤维的可纺性，其中纺丝操作是在285℃的纺丝温度以及3000m/min的纺丝速度下进行。然后，通过喷丝头组件使熔体形成细流，并且制定纤维的截面形状和细度，例如将截面制定为中空结构或十字型结构，通过比表面积的增加，来增强纤维的吸附能力。接着，在侧吹风速为0.45m/min和侧吹风温为23℃的环境下，通过侧吹风冷却方式，保证纤维的成型以及条干的均匀度，从而获得白色咖啡炭涤纶长丝。之后，还可以在纤维表面上油，用以避免纤维表面起毛丝与静电；以及将白色咖啡炭涤纶长丝卷绕成卷装产品备用(S101)。

接着，将白色咖啡炭涤纶长丝切断成预定长度的白色咖啡炭涤纶短纤，并且将预定长度的白色咖啡炭涤纶短纤与腈纶短纤和以及粘胶进行混合，其中白色咖啡炭涤纶短纤占10-40wt％、腈纶短纤占30-45wt％以及余量的粘胶，且白色咖啡炭涤纶短纤、腈纶短纤以及粘胶的总量为100wt％。在本实施例中，是以白色咖啡炭涤纶短纤占20wt％、腈纶短纤占40wt％以及粘胶占40wt％作为举例说明，但并不以此为限(S102)。

然后，将上述白色咖啡炭涤纶短纤、腈纶短纤和粘胶的混合物依序通过开清工序、梳棉工序、精梳工序、并条工序、粗纱工序以及细纱工序等，使白色咖啡炭涤纶短纤、腈纶短纤和粘胶的混合物被制备成咖啡炭纤维(S103)。

所获得的咖啡炭纤维的颜色呈白色，适于根据使用需求进行染色。并且，具有1.5dtex的纤度，适于应用在服装以及家具等领域。此外，在性能测试上，咖啡炭纤维的24小时持续抗菌除臭率达到85％，保温率达到40％，透气率达到644mm/s(一般标准为180mm/s)，吸湿发热最高升温值为7.1度(标准为4度)，而吸湿发热平均升温值为3.6度(标准为3度)，从而在蓄热性能上较普通织物提升了15-35％。因此，本申请的咖啡炭纤维除了适于染色以及应用领域广泛外，还具有强吸附除臭和强吸湿发热等功效。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种咖啡炭纤维，其特征在于，包括：

白色咖啡炭涤纶短纤，占10-40wt％；

腈纶短纤，占30-45wt％；以及

粘胶，余量；

其中，所述白色咖啡炭涤纶短纤、所述腈纶短纤以及所述粘胶的总量为100wt％。

2.如权利要求1所述的咖啡炭纤维，其特征在于，

所述腈纶短纤和所述粘胶的含量相等。

3.如权利要求2所述的咖啡炭纤维，其特征在于，所述白色咖啡炭涤纶短纤占10wt％、所述腈纶短纤占45wt％以及所述粘胶占45wt％。

4.如权利要求2所述的咖啡炭纤维，其特征在于，所述白色咖啡炭涤纶短纤占40wt％、所述腈纶短纤占30wt％以及所述粘胶占30wt％。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述白色咖啡炭涤纶短纤占20wt％、所述腈纶短纤占40wt％以及所述粘胶占40wt％。

6.如权利要求1所述的咖啡炭纤维，其特征在于，所述咖啡炭纤维的纤度为0.5-3.0dtex。

7.如权利要求6所述的咖啡炭纤维，其特征在于，所述咖啡炭纤维的纤度为1.5dtex。

8.如权利要求1所述的咖啡炭纤维，其特征在于，所述咖啡炭纤维的截面为中空结构或十字形结构。

9.一种咖啡炭纤维的制备方法，其特征在于，包括：

制备白色咖啡炭涤纶长丝，包括下列步骤：混合白色咖啡炭母粒和PET切片，其中所述白色咖啡炭母粒的添加量为10-50wt％，接着，依序进行干燥、熔融以及纺丝操作，获得所述白色咖啡炭涤纶长丝；

将所述白色咖啡炭涤纶长丝切断成预定长度的白色咖啡炭涤纶短纤，并且与腈纶短纤和粘胶进行混合，其中所述白色咖啡炭涤纶短纤占10-40wt％、所述腈纶短纤占30-45wt％以及余量的粘胶，且所述白色咖啡炭涤纶短纤、所述腈纶短纤以及所述粘胶的总量为100wt％；以及

将所述白色咖啡炭涤纶短纤、所述腈纶短纤和所述粘胶的混合物依序通过开清工序、梳棉工序、精梳工序、并条工序、粗纱工序以及细纱工序，获得所述咖啡炭纤维。

10.如权利要求9所述的咖啡炭纤维的制备方法，其特征在于，在将预定长度的所述白色咖啡炭涤纶短纤、所述腈纶短纤和所述粘胶进行混合的操作中，所述腈纶短纤和所述粘胶的含量相等。